目前新型電池種類有哪些？

1引言

我國移動通信的交換機總容量達到3.2億戶，成為全世界第一大網。截止2002年3月15日，中國移動通信電話的用戶總數已達1.6億戶，超過了美國，位居世界第一。目前，我國的移動通信產業無疑已經成為國民經濟中最活躍、最令人矚目的產業之一。2移動通信用光電源電池

隨著移動通信技術的迅速發展，新業務、新設備、新配套產品層出不窮，具有巨大的市場潛力。當今世界，國際上眾多的專家和學者都對中國移動通信市場如此巨大的發展倍感驚嘆。

例如，我國開發的新型移動電話光電源電池是一種把可見光和非可見光轉換成有用電能，為移動電話提供充足電源的新型光電源電池。它可以與摩托羅拉、愛立信、諾基亞等手機相匹配，為各種各樣的移動電話提供充足的電源。

新型移動電話光電源電池它具有以下優點：

（1）攜帶方便

一般移動電話使用時需要備用兩塊電池，如果要遠行，還需要帶上笨重的交流充電器，而光電源電池能夠隨時隨地提供電能，不需備用電池，一塊電池就足夠運行，不需要帶上充電器，用戶使用時會感到非常方便。

（2）供電方便

移動電話所使用的電池用交流電充電，交流電不能隨用戶移動，而光電源電池是將可見光和非可見光轉換成電能，只要使光電池見到光就立即給電池補充電能，做到隨時隨地供電，使移動電話的電源可以隨用戶移動，使用非常方便。

（3）安全、環保、無毒無險

該光電源電池是用無毒、無味、無危險的光能轉換成電能并用環境保護型鎳氫電池制成的，所以它是理想的新型安全電池。

（4）無時間限制

現有移動電話用的電池大部分是鎳鎘、鎳氫、鋰離子電池，這些都有時間限制。而光電源電池只要見到光就能立即給移動電話提供電源，可以隨時充電，能夠一直延續下去。

（5）無記憶性、節省能源

光電源電池無記憶性充電效應，沒有其它電池充電前需要放電的麻煩，可以隨時輸入、輸出電量。現在的移動電話需交流電充電，而光電源電池不用現有電源，如果大多數用戶都能用光電源電池，全國每年將節省大量電力能源。3智能綠色電池將成為市場新寵

現在，市場上大多數電池都對環境有害，因為這些電池都含有汞、鎘或其它有害的重金屬。廢舊電池對環境帶來的嚴重污染，令人憂心忡忡。新一代智能綠色電池可以消除這些缺陷，它一面世就深受廣大用戶青睞。全球著名的通信廠家都對智能綠色電池情有獨鐘，紛紛爭相開發和推廣應用這種電池。Intel公司和Duracell公司聯合生產綠色智能電池，這款產品命名為powerSmart，符合SBS（智能電池系統）標準。摩托羅拉公司在開發綠色智能電池的過程中特別重視降低生產成本，使綠色智能電池的價格能被廣大用戶接受。德國的電池業巨頭Varta公司和Duracell公司合作開發新一代綠色智能電池，這款電池不久就會面世。

綠色智能電池通常帶有一個用于測量其電壓、電流和溫度的模/數轉換器、一個自放電的定時器、一個提供電池信息的存儲器、一個記錄充電或放電過程及現狀的存儲器，以及一個能與主機進行通信的接口。在集成電路廠商、設備系統廠商和電池生產廠商的配合與支持下，保證了新一代綠色智能電池的高質量和高可靠性。全球便攜式電子產品尤其是便攜式通信產品的發展，對電池的需求量也越來越大，綠色智能電池的市場前景廣闊。引人矚目的是美國近期研制出一種全部由塑料制成的綠色智能電池。它不僅在功率、可再充電性方面能與標準的鎳鎘電池相媲美，而且受低溫影響小。

現在市場上的電池主要有鎳鎘電池、鎳氫電池和鋰電池。便攜式電子產品目前主要采用鎳鎘電池和鎳氫電池。鎳鎘電池價格低廉，但其體積較大，而且受記憶效應影響；鎳氫電池的性能比較好，但是壽命較短，價格也較高。鋰離子電池的性能最好，價格昂貴。因此，價格比較合理而功能也理想的綠色智能電池將成為電池市場上的新寵。4微型固體高分子燃料電池初露曙光

當今世界，隨著環境保護問題越來越受到人類社會的重視，使微型固體分子燃料電池露出曙光。以前，燃料電池的研究與開發一直處于摸索階段，雖然在個別工廠里進行，但是進展顯得非常緩慢。最先投入研究與開發的是歐美國家的一些風險企業，日本便攜式電子設備制造廠家緊跟其后，并且緊追不舍，這些企業大力推進燃料電池的開發，大膽采用新材料，相繼獲得突破性進展。

（1）培根型氫氧燃料電池

該電池以氫氣作燃料，氧氣為氧化劑。采用雙層多孔燒結鎳作負極，用鋰鹽和鎳鹽處理過的雙層多孔燒結鎳作正極，以80％的高濃度氫氧化鉀作電解質。在250℃溫度下工作，電性能比較好，轉換效率也較高。但其采用帶運動部件的氫氣循環排水系統，結構復雜，體積笨重，比功率較低。還存在腐蝕性問題，影響了培根型氫氧燃料電池的壽命。

（2）離子交換膜氫氧燃料電池

它是以氫氣作燃料、用氧氣作氧化劑的另一種燃料電池。將鉑黑涂在金屬網上作為正電極和負電極，采用離子交換膜作電解質。其特點是其有“燈芯”排水系統、結構簡單、體積較小、重量輕、比功率也較高。但是，它采用的離子交換膜的電阻較大，電池的電流密度比較小；需貴金屬作催化劑，限制了它的用途。

（3）石棉膜氫氧燃料電池

該電池又稱毛細膜燃料電池。燃料與氧化劑分別為氫和氧，用鉑等催化的燒結鎳或多孔碳作負極，多孔銀作正極。電解液為35％的氫氧化鉀。可采用氫氣循環動態排水系統，也可采用可靠的、適應空間環境的靜態排水系統。單體電池性能介于離子交換膜氫氧燃料電池和培根型氫氧燃料電池之間，奉命較長。這3種燃料電池可用于載人飛船、燈塔、特種、無人氣象站、電視差轉臺和一些特種通信設備等。

（4）氨空氣燃料電池

它是以氨作燃料、空氣作氧化劑的一種燃料電池。又分為直接使用氨和間接使用氨的兩樣類型，前者的性能遠遠低于氫氧燃料電池；后者采用氨裂解產生的氫氣作燃料，負電極用硼化鎳催化的塑料粘結電極，正極用銀催化的塑料粘結電極。電解液為氫氧化鉀。特點是燃料便宜，易于貯存，可以應用于微波通信中繼站等領域。

（5）高溫固體電解質燃料電池

這類電池是以氫氣作燃料、氧氣作氧化劑的高溫燃料電池。采用多孔鉑作為電極，將鉑涂在電解質管的內外壁上，一般是內壁作負極，外壁作正極。電解質有氧化鋯、氧化鈣、三氧化二釔的混合物，工作溫度高。特點是電流密度大，比功率高，為常溫燃料電池的3倍。但是其電解質較脆，組合成比較大的電池組有一定的困難，需要使用貴金屬作催化劑，存在高溫腐蝕等問題。

（6）高溫熔融碳酸鹽燃料電池

該電池屬于高溫燃料電池的一種。它以烴類化合物如天然氣、甲醇或汽油等裂解生成的氫和一氧化碳為燃料，空氣作為氧化劑。負電極通常采用燒結鎳，正電極除了用氧化鎳或氧化銅外，也有用銀電極的。電解質為熔融碳酸鈉和碳酸鉀的混合物。特點是能消除二氧化碳的排除問題，可以采用非貴金屬催化劑和廉價有機化合物作燃料。但是，存在固體碳沉積物毒化電極，高溫引起的材料腐蝕、燃料的化學裂解以及電解質的使用壽命等問題。

（7）有機化合物空氣（氧）燃料電池

這一類電池是用有機化合物如甲醇、肼、烴和天然氣等作燃料，以空氣或氧作氧化劑的燃料電池。有機化合物分為直接使用的和裂解后使用的兩類。直接使用燃料的電池采用燒結金屬鎳電極、多孔碳電極或者塑料粘結電極，負極一般用硼化鎳、鎳或鉑、鈀催化，正極用鉑、鈀或銀、碳催化。選用氫氧化鉀、磷酸或硫酸作電解質。主要有肼空氣（氧）和甲醇空氣（氧）燃料電池。特點是燃料一般為液體，濃差極小，材料易于儲存與運輸。甲醇電池的性能相對較差，適宜于作小功率的電源。主要應用于通信機、中繼站、電視轉播站、浮標、燈塔和無人值守氣象站等。使用燃料裂解后的電池，其特點是采用廉價的有機燃料，但需要裂解裝置，體積較大。

（8）微型聚合物電解質燃料電池

這種電池采用碳納米管結構。該碳納米管被命名為納米角（nanohorn），其材料性質比現在使用的活性碳優越。如果許多納米管群聚在一起，形成直徑大約為100nm的聚合體。因為這些聚合體的形狀不規則，呈現出角狀，所以被命名為“納米角”。在燃料電池中使用此類聚合體作為電極，不僅能夠擴大表面面積，而且氣體和液體都能很容易地滲透，因此能提高電極的效率。

在碳納米角結構上形成的鉑催化劑顆粒尺寸，與采用常規的活性碳作電極支撐所形成的鉑催化劑顆粒相比，大約可以縮小一半。催化劑顆粒尺寸的大小，是影響燃料電池性能的一個重要因素。在用激光融化形成碳納米角過程中，同時蒸發鉑催化劑，鉑顆粒就依附在碳納米角的表面。這種方法不再采用復雜的傳統濕法工藝。日本NEC公司開發的這項技術,不僅是燃料電池技術的進步，而且是納米自組裝技術的首次實際應用。微型聚合物電解質燃料電池如果采用碳納米管結構，提供的電池容量與鋰電池相比，可以高出10倍以上。廣泛采用這種結構，為全球開發先進移動電子裝置進一步創造了條件。

美國EnergyRalatedDevices公司和ManhatanScienTIfics公司的聯合集團用燃料電池開拓移動電話機市場。這兩家公司試制的燃料電池，體積是火柴盒的一半。這是通過對結構材料等采取措施而實現的，因為結構簡單，所以價格能降低到?5左右。當注入42g的甲醇燃料時，移動電話的通話時間為100h，等待接收時間達41d。由于小型燃料電池是與半導體集成電路一起應用，系統結構受到特殊約束。在便攜式電子設備里應用的燃料電池，必須是高密度裝配的。最為突出的系統結構部件，堪稱是電解質膜和電極一體化的結構。它的優點是便于大規模地制造平板型燃料電池組。

小型燃料電池將于2005年在便攜式信息設備中應用，在汽車和住宅供電系統中，燃料電池也將相繼實用化。預計2005年以后，燃料電池技術將進一步成熟，2010年是燃料電池廣泛普及應用的一年。分散供電是人類的理想，燃料電池的出現為實現這一理想提供了條件。屆時，人們將真正開始跨入分散供電的新時代。燃料電池的應用具有廣闊的發展前景。